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FlowDesigner解析事例25後編:デザイナーズマンションの日射積算解析(シミュレーション編)

VectorworksからインポートしたCADデータを用いて、日射積算解析を行い、各フロア・各室での日射積算量の違いを調べています。前編で準備したCADデータをいよいよシミュレーションに利用していきます!

前編(BIMデータ活用術編)をおさらいしよう

図のような特徴的なファサードを持つデザイナーズマンションにおいて、各階南側の室内・ベランダでどのくらい日当たりに差があるか、日射積算解析を行い、日照の状況を比較検討します。なお、5~8階を対象とした、室内南側の日射量を比較します。

前編では、Vectorworksで作成したCADデータをifc形式(もしくは3ds形式)で出力、FlowDesignerにインポートまでを行いました。

FlowDesigner解析事例25前編:デザイナーズマンションの日射積算解析(BIMデータ活用術編)

モデルデータ提供:エーアンドエー株式会社

ここで問題が発生!メッシュはどう分割すればよい?

対象の5~8階にあたる熱の影響を考慮し、躯体サイズをベースとしてメッシュを分割すると、かなり細かいメッシュを作成する必要があります。メッシュが細かいと計算時間が長くなるという問題が発生します。

さて、どのようにメッシュを作成したらよいでしょうか?

計算負荷をかけない日射積算解析とは

日射量の解析には、「日射解析」と「日射積算解析」の二通りの方法があります。言葉は似ていますが、解析方法には大きな違いがあります。

日射解析 各時刻の太陽位置から物体表面に発熱量を与え、熱・気流分布を計算する手法。物体表面温度・室内温度分布などを検討できるが、精度の高い解析結果を得るためには、細かいメッシュが必要となり計算負荷が高くなりやすい。
日射積算解析 各時刻の太陽位置から物体表面への日射量のみを1日単位で計算(積算)する手法。熱・気流を解かないため、長期間にわたる日射量を少ないメッシュで検討できる。

日射解析:固体の温度分布、表面の熱伝達を計算するため、ある程度細かいメッシュが必要

日射積算解析:表面の日射積算量のみを計算するため、必ずしも細かいメッシュでなくてもよい

日射解析:メッシュが細かく分割されている

日射積算解析:日射解析よりも大まかにメッシュを分割

日射積算解析を採用し、いよいよメッシュ分割

各階の日当たりを知るため、日射積算解析を行うことにしました。そして、次のように比較的粗くメッシュを分割しました。

解析領域
建物の大きさ
29×22×44.1m3
メッシュ数 10,674,378(X:174、Y:143、Z:429)
最小メッシュ幅 0.15m
最大メッシュ幅 0.30m

日射条件を設定

日射量は、FlowDesigner上で月日・場所から太陽軌道を計算して算出したものを使用します。ただし、各部材表面への直達日射の積算量を解析対象とし、熱・気流の解析は行わないことにします。

場所 東京都世田谷区
日射量積算単位
日射量積算期間 夏期:7月1日~7月31日
中間期:3月1日~3月31日
冬期:12月1日~12月31日

シミュレーションの結果は、無料資料でご確認ください

FlowDesigner解析事例25後編:デザイナーズマンションの日射積算解析(シミュレーション編)の詳細資料を無料でご用意しています。ご希望されるお客様はお気軽にお申し込みください。

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